Nowoczesne hydroizolacje budynków. Część 3 - ebook

WSTĘP

Książka jest monografią poświęconą hydroizolacjom tarasów i balkonów, które w budownictwie są przyczyną licznych błędów, skutkujących wnikaniem wody w głąb konstrukcji budynków. Przy opracowywaniu niniejszej publikacji zamierzeniem autorki było podanie kluczowych informacji ograniczających te nieprawidłowości. By można było przejść do informacji technicznych na temat warstw hydroizolacyjnych tarasów i balkonów, niezbędna jest prawidłowa interpretacja tych dwóch terminów: taras i balkon, które potocznie stosowane są zamiennie, podczas gdy każdy z nich w rzeczywistości oznacza inny rodzaj konstrukcji. Taras zabezpiecza pomieszczenia znajdujące się pod nim zarówno pod względem termicznym, jak też hydroizolacyjnym. Balkon zaś jest płytą wystającą poza lico budynku i nie stanowi zadaszenia żadnych pomieszczeń. W związku z tym inne są funkcje warstw hydroizolacyjnych w obrębie obu ww. konstrukcji budowlanych. Zadaniem warstw hydroizolacyjnych tarasów jest zabezpieczenie płyt tarasowych przed zawilgoceniem wodami opadowymi i wodami pochodzącymi z topniejącego śniegu i w konsekwencji przed przenikaniem wilgoci w głąb konstrukcji i do wnętrza pomieszczeń. W przypadku balkonów warstwy hydroizolacyjne zabezpieczają przed wnikaniem wody w głąb konstrukcji płyty oraz w ściany, wzdłuż których balkon jest usytuowany. W krajowych przepisach technicznych co prawda nie usankcjonowano konieczności wykonywania jakichkolwiek warstw hydroizolacyjnych płyt balkonowych, gdyż nie stanowią one przekrycia żadnych pomieszczeń, niemniej jednak brak tej izolacji może skutkować zarówno zawilgoceniem samej płyty, jak też ściany przylegającej do balkonu. Ponieważ w polskich warunkach klimatycznych większość procesów niszczących obiekty budowlane zachodzi w obecności wody i wilgoci, zapewnienie właściwej ochrony konstrukcji budynków przed ww. oddziaływaniami pozwala na zwiększenie ich trwałości, a w przypadku tarasów dodatkowo przyczynia się do zapewnienia komfortu użytkowania pomieszczeń, pośrednio oddziałując na zdrowie i życie mieszkańców.

Analizę przekryć tarasowych i balkonowych poprzedzono omówieniem warunków ich pracy (rozdz. 1) oraz ich klasyfikacją m.in. w zależności od stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych oraz układu warstw (rozdz. 2). W przypadku tarasów wyróżniono również rozwiązania tradycyjne, w których warstwy hydroizolacyjne układane są na powierzchni warstw termoizolacyjnych, i układy odwrócone, w których warstwy hydroizolacyjne przykryte są warstwami termoizolacyjnymi.

Omówienie poszczególnych rozwiązań hydroizolacyjnych rozpoczęto od analizy stosowanych materiałów (rozdz. 3), a dla wybranych wyrobów, tzn. dla tych, w odniesieniu do których w normach nie podaje się konkretnych wymagań, a pozostawia dowolność w tym zakresie producentom materiałów, zaproponowano optymalne wymagania techniczne oparte na własnych badaniach i obserwacjach . W całej książce termin materiały i wyroby stosowany jest zamiennie, pomimo że w kontekście słownikowych definicji terminy te są określone w różny sposób, co wynika z uwarunkowań prawnych , w których materiał budowlany określany jest również terminem wyrób.

Prawidłowe zaprojektowanie warstw hydroizolacyjnych nie gwarantuje uzyskania oczekiwanej szczelności. Istotny jest również proces wbudowywania materiałów w obiekty, czemu poświecono rozdział 4, 5 i 6. Nawet najlepsze materiały przewidziane do wykonania warstw hydroizolacyjnych nie zapewnią oczekiwanej szczelności, jeżeli proces ich wbudowywania w obiekt nie zostanie prawidłowo wykonany, a warstwy nie zostaną właściwie zakończone, zarówno w rejonie krawędzi i zakładów, jak też w miejscach newralgicznych, na przykład przy ściankach attykowych, w miejscach osadzenia elementów wychodzących powyżej warstw nawierzchniowych tarasów i balkonów oraz gdy nie zostanie zapewniony właściwy sposób odprowadzenia wody z ich powierzchni. Z tego powodu w niniejszej książce zaproponowano autorskie rozwiązania zabezpieczania przed wnikaniem wody w tych obszarach. Podano także propozycję wymagań dotyczących sposobu odbioru poszczególnych etapów robót.

W kolejnym rozdziale 7 przeprowadzono analizę typowych nieprawidłowości popełnianych podczas realizacji robót hydroizolacyjnych, na podstawie doświadczeń autorki zdobytych podczas realizacji prac badawczo-ekspertyzowych. Niestety warstwy hydroizolacyjne tarasów i balkonów stwarzają liczne problemy użytkowe, u podłoża których leży błędne rozumienie ich funkcji, przekładające się na nieprawidłowości podczas realizacji robót. Często spotykanym błędnym założeniem jest przekonanie, że warstwy nawierzchniowe, fugi zastosowane pomiędzy płytkami i kleje do płytek pełnią funkcję hydroizolacyjną i wody odprowadzane są jedynie z powierzchni tych warstw. Prowadzi to często do braku warstw hydroizolacyjnych oraz nieprawidłowego odprowadzenia wody z powierzchni płyt tarasowych i balkonowych. Kolejnym problemem jest nieprawidłowe zakończenie warstw hydroizolacyjnych przy elementach wychodzących powyżej nawierzchni tarasowej/balkonowej, co przyczynia się do wprowadzenia wody pod warstwy hydroizolacyjne. Te i inne omówione błędy kończą zalecenia dotyczące poprawnego odtwarzania tych warstw podczas prac remontowych.

W rozdziale 8 książki przedstawiono procedurę oceny trwałości wybranych rozwiązań hydroizolacji tarasów i balkonów z podziałem na właściwe warstwy hydroizolacyjne i izolacje podpłytkowe, opracowaną przez autorkę na podstawie wykonanych prac naukowo-badawczych . Rozdział 9 jest podsumowaniem.

Książka może służyć studentom budownictwa, pracownikom naukowym, jak też wszystkim uczestnikom procesu budowlanego, tzn. inwestorom, projektantom i wykonawcom robót dekarskich.1.
WARUNKI PRACY PRZEKRYĆ TARASOWYCH I BALKONOWYCH

Tarasy są przegrodami budowlanymi mającymi do spełnienia istotne zadania z zakresu wymagań podstawowych oraz ochrony budynku i jego wnętrza przed :

• opadami atmosferycznymi,

• wychłodzeniem w wyniku dużej różnicy temperatur w czasie chłodnej części roku i przed bezpośrednim działaniem wiatru,

• przegrzewaniem w wyniku wysokiej temperatury zewnętrznej i promieniowania słonecznego w ciepłej części roku.

W przypadku balkonów ww. zadania są ograniczone do ochrony przed wnikaniem wód opadowych w głąb ścian i w konstrukcyjne płyty balkonowe. Większość procesów niszczących substancję budowlaną zachodzi w obecności wody lub wilgoci, dlatego konstrukcje budynków należy chronić przed wnikaniem wody deszczowej, a także wody gromadzącej się na powierzchni tarasów i balkonów . W przypadku tarasów i balkonów należy więc zapewnić trwałość warstwy hydroizolacyjnej pracującej w wyjątkowo trudnych warunkach obciążeń. To właśnie warstwy hydroizolacyjne zapewniają prawidłowe sprowadzenie wód opadowych z powierzchni płyt tarasowych/balkonowych, a warstwy ułożone na ich powierzchni są jedynie warstwami wykończeniowymi i pomagają w odprowadzeniu części wód deszczowych, nie gwarantując jednak wodoszczelności całego przekrycia. Używając terminu praca warstwy hydroizolacyjnej w wyjątkowo trudnych warunkach obciążeń, należy uwzględnić fakt współpracy w obrębie przekrycia tarasowego/balkonowego materiałów o różnym współczynniku rozszerzalności termicznej, co wymaga zapewnienia bezpiecznej ich współpracy w zmiennych warunkach termiczno-wilgotnościowych. Temperatury działające na warstwy hydroizolacyjne tarasów i balkonów są różne w zależności od lokalizacji obiektu, zmienności klimatu, w tym oddziaływania energii promieniowania słonecznego w ciągu całego roku, jak również koloru warstw nawierzchniowych. W terenie zurbanizowanym należy brać pod uwagę również zjawisko tzw. miejskiej wyspy ciepła, polegające na znacznym podwyższeniu temperatury w mieście w stosunku do otaczających je terenów peryferyjnych. Oddziaływanie takie można porównać do wyspy (lub niekiedy do archipelagu wysp) otoczonej „oceanem względnego chłodu” . Zjawisko to występuje nawet w miastach o liczbie ludności nieprzekraczającej 3,5 tysiąca mieszkańców. Głównym czynnikiem przyczyniającym się do nagrzewania nawierzchni tarasowych/balkonowych jest energia słoneczna. Oddziaływanie energii słonecznej na budynek zależy od wielu elementów, takich jak: forma architektoniczna budynku, możliwość zacienienia przez sąsiednie obiekty, rodzaj powierzchni zewnętrznych, refleksyjność otoczenia itp. . Należy pamiętać również, że promieniowanie słoneczne to źródło energii o zróżnicowanych wartościach . Energia słoneczna docierająca do granicy atmosfery stanowi jedynie niewielką część energii emitowanej przez Słońce. Ta wartość to tzw. stała słoneczna. Przy przejściu przez atmosferę wartość stałej słonecznej ulega zmniejszeniu na skutek rozpraszania oraz absorpcji. Zmiana natężenia promieniowania słonecznego powoduje wahania temperatury powietrza zewnętrznego. Związek promieniowania słonecznego i temperatury powietrza został określony przez Mackeya i Wrighta jako tzw. słoneczna wartość temperatury powietrza zewnętrznego. Hipotetyczna wartość temperatury powietrza zewnętrznego, przy której moc cieplna przejmowana jest przez nienasłonecznioną powierzchnię przegrody zewnętrznej, jest równa mocy cieplnej, jaką przejmuje nasłoneczniona przegroda przy danej temperaturze powietrza zewnętrznego, zdefiniowana jako temperatura słoneczna . Oto jeden ze wzorów stosowanych do obliczania temperatury słonecznej

toe = tao + Rso ∙ a∙ IG (1.1)

gdzie: toe – temperatura słoneczna, °C, tao – temperatura powietrza zewnętrznego, °C, Rso – opór przejmowania ciepła na zewnętrznej powierzchni, m²K/W, a – współczynnik absorpcyjności promieniowania słonecznego, IG – całkowite natężenie promieniowania słonecznego, W/m².

Ekstremalne wartości temperatury określone na terenie Polski w miesiącu sierpniu w latach 1971–2000 przedstawiono na rys. 1.1. Na przeważającej powierzchni kraju temperatury te wahają się na poziomie +30°C.

W okresie zimowym warstwy hydroizolacyjne tarasów i balkonów narażone są z kolei na działanie temperatur ujemnych. Rozkład ekstremalnych temperatur ujemnych odnotowanych w styczniu na terenie Polski w latach 1971–2000 przedstawiono na rys. 1.2 . Na podstawie danych przedstawionych na rys. 1.2 można stwierdzić, że w centralnej i wschodniej części Polski temperatura ekstremalna spada nawet poniżej –17°C, a temperatury od –14°C do –15°C notowane są niemal na całej, pozostałej powierzchni kraju. Warstwy nawierzchniowe zabezpieczają warstwy hydroizolacyjne przed działaniem ww. temperatur jedynie w przypadku stropodachów o odwróconym układzie warstw. Warstwy hydroizolacyjne ułożone na stropodachach o tradycyjnym układzie warstw tarasowych i na balkonach mogą być narażone na cytowane ekstremalne temperatury (dodatnie i ujemne).